基于涌现性特点的采空区氧化升温带高浓度CO治理技术 被引量：4

1

作者 田臣 周海丰 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期163-170,共8页

煤矿在生产过程中,采空区遗煤自燃会给矿井的生命与财产安全带来巨大威胁。将矿井采空区氧化升温带看作一个系统,系统呈现的高浓度CO由氧化升温带的遗煤、空气、蓄热条件等各类因素共同影响产生。通过对复杂系统表现出的涌现性规模效应... 煤矿在生产过程中,采空区遗煤自燃会给矿井的生命与财产安全带来巨大威胁。将矿井采空区氧化升温带看作一个系统,系统呈现的高浓度CO由氧化升温带的遗煤、空气、蓄热条件等各类因素共同影响产生。通过对复杂系统表现出的涌现性规模效应、结构效应、高层次有而低层次没有的三方面特性进行分析,得出采空区氧化升温带高浓度CO产生规律及下属关联因素。在此基础上根据涌现性理论指导,针对神东补连塔煤矿22410采空区氧化升温带高浓度CO治理问题,结合工作面生产现场地质构造、上覆煤柱、采煤工艺、机电故障等实际条件,从煤体易自燃特性、采空区超量遗煤、发达的供氧通道、综采工作面迟缓的推进速度4个方面深层次分析了采空区氧化升温带高浓度CO产生原因,针对性地实施了控制遗煤、封堵漏风通道、上隅角向采空区灌浆、上隅角堆建岩粉墙、工作面风量控制、上隅角及采空区气体“三位一体”实时监测等多项综合治理措施后,采空区氧化升温带高浓度CO问题很快得到了有效控制,从而避免了综采工作面在回采过程中采空区发生自然发火的危险,避免了巨大的经济损失,同时确保了人员的生命安全。由此得出结论:系统涌现性特点可以指导解决煤矿在生产过程中遇到的潜在灾害问题。 展开更多

关键词 涌现性 采空区 氧化升温带 煤炭自燃 CO治理

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浅埋深煤层长综放面采空区自燃“三带”研究 被引量：4

2

作者 刘新德 王昕 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第S2期182-184,188,共4页

针对五家沟煤矿煤层的自然发火倾向问题,对采空区氧气体积分数、漏风强度分布与温度变化进行观测研究,得到了采空区自燃"三带"范围。研究结果表明:在采空区回风巷,氧化带距离工作面46～180m,在采空区进风巷,氧化带距离工作面7... 针对五家沟煤矿煤层的自然发火倾向问题,对采空区氧气体积分数、漏风强度分布与温度变化进行观测研究,得到了采空区自燃"三带"范围。研究结果表明:在采空区回风巷,氧化带距离工作面46～180m,在采空区进风巷,氧化带距离工作面71～245m,工作面最大安全氧化升温带宽度为540m,最小安全推进速度为1.94m/d。 展开更多

关键词 自燃“三带” 氧化升温带 综放工作面 采空区 漏风强度

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潞宁矿22116工作面采空区自燃“三带”分布及防灭火技术应用 被引量：4

3

作者 贾春林 《煤矿现代化》 2021年第4期62-64,共3页

为防止22116工作面采空区出现自燃现象,通过现场实测的方式进行采空区自燃“三带”分布规律的分析,基于分析结果得出散热带为0~170 m,氧化升温带为170~350 m,窒息带为大于350 m的区域,结合采空区“三带”分布规律,进行工作面采用注胶防... 为防止22116工作面采空区出现自燃现象,通过现场实测的方式进行采空区自燃“三带”分布规律的分析,基于分析结果得出散热带为0~170 m,氧化升温带为170~350 m,窒息带为大于350 m的区域,结合采空区“三带”分布规律,进行工作面采用注胶防灭火的方案,并将工作面防灭火划分为开切眼处、正常回采期间和停采线处3个阶段实施,在防灭火方案实施后进行采空区CO浓度的监测分析。结果表明:注胶方案实施后,采空区CO含量在4~18×10-6之间,未出现自燃现象,防灭火效果显著。 展开更多

关键词 采空区 氧化升温带 开切眼 注胶工艺

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马兰矿18508工作面采空区防灭火技术研究与应用

4

作者 刘涛 《西部探矿工程》 CAS 2024年第6期164-165,170,共3页

矿井火灾主要集中在回采工作面采空区,特别是采空区内有遗煤时,易导致自然发火事故。马兰矿为解决18508综采工作面回采期间回风上隅角CO浓度超限的问题,在分析导致CO浓度过高的原因基础上,设计提出综合注氮降低漏风以及调整过断层方法... 矿井火灾主要集中在回采工作面采空区,特别是采空区内有遗煤时,易导致自然发火事故。马兰矿为解决18508综采工作面回采期间回风上隅角CO浓度超限的问题,在分析导致CO浓度过高的原因基础上,设计提出综合注氮降低漏风以及调整过断层方法等技术,并采用JSG5自然发火束管监测系统对采空区遗煤自燃发火进行动态精准监测。实践效果良好,采空区内O2浓度降低至4.3%以内,CO浓度降至8×10^(-5);同时采面保持较快推进速度,在后续过断层间,采面回风隅角未能监测到CO,取得较好的采空区防灭火效果。 展开更多

关键词 采空区 防灭火 氧化升温带 注氮降氧

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高抽巷抽采能力对采空区自燃危险性的影响研究 被引量：6

5

作者 杜娟 《西安科技大学学报》 CAS 2013年第5期527-531,共5页

针对高抽巷不同抽采能力抽采瓦斯时的瓦斯治理效果和可能诱发的采空区自燃问题,以某矿主采煤层工作面构建采空区气体渗流模型,利用FLUENT数值模拟软件分析了不同抽采能力下的瓦斯治理效果和采空区自燃危险性。结果表明:当高抽巷抽采能... 针对高抽巷不同抽采能力抽采瓦斯时的瓦斯治理效果和可能诱发的采空区自燃问题,以某矿主采煤层工作面构建采空区气体渗流模型,利用FLUENT数值模拟软件分析了不同抽采能力下的瓦斯治理效果和采空区自燃危险性。结果表明:当高抽巷抽采能力越大时,采空区内瓦斯浓度越低,氧化升温带的宽度越大,自燃危险性越高。依据研究结论,分析得出当高抽巷的抽采能力系数(η)为0.25～0.3时,可防止上隅角瓦斯超限、提高瓦斯抽采率和预防采空区自燃,对高瓦斯易自燃煤层高抽巷抽采能力的选择具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 高抽巷 抽采能力系数 瓦斯浓度 氧化升温带 数值模拟

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高瓦斯矿井采空区瓦斯与煤自燃耦合规律研究 被引量：13

6

作者 邢震 《工矿自动化》 北大核心 2020年第3期6-11,20,共7页

针对目前采空区瓦斯与煤自燃共同致灾数值模拟仅考虑流体影响、未考虑其他物理场影响的问题,采用Comsol-Multiphysics多场耦合数值模拟软件建立了采空区瓦斯与煤自燃耦合模型,分析工作面采场与采空区瓦斯和O2分布规律,探讨抽采量和进风... 针对目前采空区瓦斯与煤自燃共同致灾数值模拟仅考虑流体影响、未考虑其他物理场影响的问题,采用Comsol-Multiphysics多场耦合数值模拟软件建立了采空区瓦斯与煤自燃耦合模型,分析工作面采场与采空区瓦斯和O2分布规律,探讨抽采量和进风量对高位抽采巷道瓦斯浓度和采空区底板O2浓度的影响,并综合确定最佳抽采量和进风量。结果表明:随着抽采量的增大,瓦斯抽采浓度先增大后减小,采空区氧化升温带宽度呈正相关增长,综合考虑瓦斯抽采效果与自然发火防治,建议高位抽采巷道最佳抽采量为90m^3/min;随着进风量的增大,高位抽采巷道瓦斯浓度和纯量先增大后减小,采空区进风侧氧化升温带宽度明显增大,最大时达到109.3m,而回风侧氧化升温带宽度变化幅度很小,综合考虑瓦斯抽采效果与自然发火防治,试验工作面最优进风量为1 500m^3/min。 展开更多

关键词 高瓦斯矿井 采空区 瓦斯与煤自燃耦合规律 瓦斯抽采 氧化升温带 抽采量 进风量

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采空区瓦斯抽采钻孔参数及注氮防灭火研究 被引量：11

7

作者 崔传发 《工矿自动化》 北大核心 2020年第3期12-20,共9页

钻孔抽采能够影响采空区内部风流的运动,从而导致采空区流场发生变化,增加工作面向采空区的漏风,同时钻孔周围呈现负压状态,漏风风流也不断向钻孔周围补充,采空区煤体在漏风集中区域呈现氧化升温状态,存在采空区遗煤自燃问题。针对上述... 钻孔抽采能够影响采空区内部风流的运动,从而导致采空区流场发生变化,增加工作面向采空区的漏风,同时钻孔周围呈现负压状态,漏风风流也不断向钻孔周围补充,采空区煤体在漏风集中区域呈现氧化升温状态,存在采空区遗煤自燃问题。针对上述问题,研究了钻孔抽采条件下采空区最优注氮防灭火方案。以白龙山煤矿10201工作面为背景,用数值模拟软件对工作面采空区进行仿真,分析了不同抽采参数下的采空区流场和温度场分布,依据合理钻孔参数确定了最优注氮条件。结果表明:抽采负压为30kPa时瓦斯抽采效果良好,氧化升温带增幅相对较低;钻孔间距为6m时抽采效果佳且工程量较小;进风侧注氮口与工作面距离为75m、注氮流量为1 500m^3/h时,可以很好地缩小氧化升温带宽度并节约成本。实际应用结果表明:综放工作面及上隅角瓦斯体积分数得到了有效控制,均低于1%;抽采管路及上隅角CO体积分数分别低于0.040%,0.032%,采空区煤体未发生自燃,采空区瓦斯抽采和注氮取得了良好的应用效果。 展开更多

关键词 采空区遗煤自燃 瓦斯抽采 注氮防灭火 合理钻孔参数 最优注氮条件 氧化升温带

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倾斜高瓦斯煤层抽采条件下采空区漏风规律数值模拟 被引量：6

8

作者 姜亦武 杨俊生 +3 位作者 赵鹏翔 贺海瑞 郝建池 杨雪凤 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2021年第1期46-54,共9页

为研究高瓦斯易自燃煤层采空区漏风规律,运用理论分析及数值模拟相结合的方法,开展不同伪斜长度、有无高位钻孔布置以及不同抽采负压条件下采空区氧浓度分布及漏风速率研究。结果表明:无伪斜工作面的氧浓度减小速率大于有伪斜工作面,有... 为研究高瓦斯易自燃煤层采空区漏风规律,运用理论分析及数值模拟相结合的方法,开展不同伪斜长度、有无高位钻孔布置以及不同抽采负压条件下采空区氧浓度分布及漏风速率研究。结果表明:无伪斜工作面的氧浓度减小速率大于有伪斜工作面,有伪斜工作面进风侧漏风速率明显大于回风侧,但中部漏风速率均大于工作面两侧;采空区布置高位钻孔抽采瓦斯时,其回风侧漏风程度明显增大,同时增加了8%~18%氧浓度的分布范围,但对进风巷道内氧浓度的变化规律几乎无影响。增大抽采负压时,采空区漏风流场整体向回风侧加大,采空区漏风流场与抽采负压变化成正比,但整体漏风流场宽度基本保持一致。同时,增大抽采负压对回风侧氧浓度分布范围起到极大的促进作用,其氧化升温带增大12~28 m。研究结果为掌握实际矿井中有无伪斜、不同钻场瓦斯抽采及其不同抽放负压情况下的采空区漏风流场变化规律,及判定自燃危险区域提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 漏风速率 伪斜长度 高位钻孔 抽采负压 氧化升温带 煤自燃

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三交河煤矿2-2-601工作面采空区防灭火技术研究与应用 被引量：4

9

作者 张建华 《煤矿现代化》 2021年第5期81-83,共3页

为防止2-2-601工作面出现遗煤自燃现象,采用现场测试的方式进行采空区自燃“三带”分布规律的分析,根据分析结果可知,采空区进风侧、中部和回风侧氧化升温带的范围分别为110~165 m、103~156 m和88~137 m,结合工作面的赋存条件及开采特征... 为防止2-2-601工作面出现遗煤自燃现象,采用现场测试的方式进行采空区自燃“三带”分布规律的分析,根据分析结果可知,采空区进风侧、中部和回风侧氧化升温带的范围分别为110~165 m、103~156 m和88~137 m,结合工作面的赋存条件及开采特征,设计采空区防灭火方案为:封堵漏风+注氮降氧+黄泥灌浆,并在防灭火方案实施后进行采空区内CO含量的分析,以验证防灭火效果。结果表明:防灭火方案实施后,采空区内的CO含量最大值为20×10-6,含量在安全范围内,防灭火措施有效抑制了遗煤氧化,保障了采空区的安全。 展开更多

关键词 采空区 防灭火 氧化升温带 注氮降氧

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煤峪口矿8605工作面采空区防灭火技术研究与应用

10

作者 王新成 《煤》 2021年第4期39-41,54,共4页

为防止8605工作面采空区出现遗煤自燃现象,根据工作面地质条件,通过现场实测的方式进行采空区自燃“三带”分布规律的分析,确定采空区进风侧、中部和回风侧氧化升温带的范围分别为150~405 m、160~310 m和75~345 m。结合采空区自燃“三... 为防止8605工作面采空区出现遗煤自燃现象,根据工作面地质条件,通过现场实测的方式进行采空区自燃“三带”分布规律的分析,确定采空区进风侧、中部和回风侧氧化升温带的范围分别为150~405 m、160~310 m和75~345 m。结合采空区自燃“三带”分布规律,设计采空区采用采空区封闭隔离+埋管注浆+采空区注氮惰化相结合的防灭火方案,并在方案实施后进行采空区内CO和O_(2)浓度监测分析。结果表明:防灭火方案实施后,采空区内CO和O_(2)浓度均在合理范围内,解决了采空区遗煤易自燃的问题。 展开更多

关键词 采空区 氧化升温带 注氮工艺 监测分析

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魏家地煤矿1308综放面煤自燃预测研究

11

作者 马志鹏 王强 《陕西煤炭》 2010年第5期46-48,共3页

通过魏家地煤矿1308工作面现场观测,得到采空区氧气浓度和漏风强度的分布,从而得到采空区氧化升温带最大宽度,最大氧化升温带宽度。采空区可能发生自燃的工作面最小推进速度。

关键词 煤自燃 氧化升温带 预测

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